CN101321855A - 改良的啤酒生产 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改良的啤酒和混合型啤酒饮料的生产方法，其缩短了主发酵时间并减少了邻二酮的形成。

Description

改良的啤酒生产
技术领域
本发明涉及一种改良的啤酒和混合型啤酒饮料的生产方法。
背景技术
由酵母发酵过程中形成的双乙酰(2，3-丁二酮)和其它邻二酮及其前体通常称作后发酵产物。双乙酰是新生的酒香物质中的一种，其决定了啤酒在粗加工阶段的香气。在食品工业中双乙酰作为人造奶油芳香味而闻名。当啤酒中的风味临界值高于大约0.1mg/l(0.1ppm)时，它给啤酒带来不纯和甜的味道(异味)，当浓度较高时，通常会在啤酒中产生不受欢迎的奶油香味。
发酵过程中使用的酵母形成了能量代谢的主要产物之一——丙酮酸。在这个过程中还生成了乙酰羟酸，其由酵母形成并释放到周围介质中。这些乙酰羟酸通过氧化脱羧基作用在酵母细胞外部形成邻戊二酮和双乙酰。这个过程是自然发生的，并且不需要酵母的参与。
双乙酰是发酵的中间产物。双乙酰通过酵母分解，酵母吸收双乙酰并将其作为氢受体。酵母将双乙酰先分解成中间态的3-羟基-2-丁酮，最终分解成丁二醇。由于丁二醇具有很高的风味临界值，不会影响啤酒的香味。
生产啤酒的发酵过程通常要经过二个阶段：主发酵由添加的微生物，尤其是酵母引发。在这个过程中，通常称为浸出物的发酵物质必须要经历醇发酵。主发酵通常在温暖的环境(大约15-22℃)中进行或伴有冷却(大约5-10℃)。当所含的浸出物完全发酵后，主发酵就完全结束了。这一时刻是浸出物发酵的终点。为了分解有害的发酵副产物邻二酮，当达到该终点时仍须延续主发酵过程，直到双乙酰总含量降到风味临界值下(感觉极限)。一旦达到临界值，主发酵就结束，回冷得到的嫩啤，在低温下(大约0～-1℃)进行一周的后发酵，得到澄清的啤酒。这个后发酵过程也被称为成熟过程。
在完全成熟的啤酒中，所有双乙酰(邻二酮和前体)的含量指标通常为0.1mg/l。因此，该值通常被酿酒厂作为确定主发酵终点的参数使用。通常，这个浸出物发酵终点后的额外周期为1-4天。
现有的生产啤酒或混合型啤酒饮料的方法的缺陷为主发酵时间通常比必需完成的浸出物发酵时间长。事实上，主发酵经常通过技术手段，在升温(大约15-22℃)或降温(大约5-10℃)中进行。主发酵时间越长，能量消耗就越大。此外，对于新一批发酵而言，发酵罐被占用时间过长。然而，发酵罐的利用率恰恰是对酿酒厂生产量的限制因素。人们希望主发酵能在更早的时刻结束，即在浸出物完全发酵或基本完全发酵时结束。然而，为了获得香味上能被接受的啤酒，必须在该时刻前将影响香味的副产物的比例，如总双乙酰的含量，降低到感觉极限以下。因此，有必要对啤酒或混合啤酒饮料的生产方法进行改良，其中首先是缩短主发酵过程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题主要在于提供了一种方法以改进啤酒或混合型啤酒饮料的生产，该方法缩短了啤酒或混合型啤酒饮料的发酵过程，尤其是主发酵过程，能得到香味极佳的啤酒或混合型啤酒饮料。
在啤酒或混合型啤酒饮料的生产方法中使用异麦芽酮糖或含异麦芽酮糖的混合物就能解决所述的基本问题，其中，在最初的步骤(a)中从酿造液和至少一种碳水化合物源中，若有必要还添加啤酒花，制备麦芽汁；在接下来的步骤(b)中该麦芽汁用微生物发酵，步骤(b)包含步骤(b1)：主发酵和步骤(b2)：后发酵或成熟。本发明方法的特征在于异麦芽酮糖或含有异麦芽酮糖的混合物在麦芽汁中作为碳水化合物的来源之一。麦芽汁中可发酵的成分发酵完成或基本完成时，步骤(c1)的主发酵就结束。浸出物发酵的终点特别容易识别，因为在之后的发酵过程中(提取曲线)，浸出物部分不再减少。较佳地，在该时间点前，70％或更高，尤其至少75％的浸出物已经完成发酵。可以看出，最终发酵取决于使用的酵母。
较佳地，发芽的谷物(麦芽)和/或未发芽的谷物和/或原粮作为碳水化合物的主要成分，用于制备麦芽汁。较佳地，麦芽和/或未发芽的谷物或原粮的用量为大约10-15g/100ml。较佳地，成品麦芽汁中异麦芽酮糖的含量为0.3-2g/100ml，更佳的为0.5-1.5g/100ml，最佳的为0.5-1.0g/100ml。另外，麦芽汁中异麦芽酮糖的比例还可以通过与碳水化合物的主要成分，尤其是麦芽的比值而定；较佳地，异麦芽酮糖与其他碳水化合物成分的比值大约为1∶20-1∶5，更佳的大约为1∶16-1∶8。较佳地，异麦芽酮糖添加到常规的麦芽汁中。
通过在用普通啤酒生产方法生产的常规啤酒麦芽汁中添加异麦芽酮糖，或用异麦芽酮糖替代碳水化合物成分中至少一种成分，使得本发明的主发酵过程在达到浸出物发酵终点时就能结束。惊奇地发现，早在达到所述的终点时，邻二酮的浓度已经降到约0.1mg/l(0.1ppm)的风味临界值之下。惊喜的是，将异麦芽酮糖作为欲获得的麦芽汁的碳水化合物成分，在短期的主发酵之后，能够得到香味未被后发酵产物损害的嫩啤，其能尽更早的进行之后常规的后发酵或成熟。因此，整个酿造过程通常能缩短几天，能够相当可观的节约时间和成本，提高酿造能力。
详细地，惊喜地发现，在主发酵中，即使添加很少量的异麦芽酮糖，较佳的为0.3-3g/100ml，也能显著地降低邻二酮的形成，尤其用双乙酰含量测量。这一有用效果是使用目前的啤酒酿造酵母时发现的。这一效果与使用的麦芽无关。通常，在本发明的含有异麦芽酮糖的麦芽汁中形成的双乙酰比不含异麦芽酮糖的相同麦芽汁(对比麦芽汁)少约30％。可见，在不含异麦芽酮糖的常规麦芽汁(对比麦芽汁)中形成的双乙酰量的最大值和发酵最后一天(浸出物发酵终点)形成的双乙酰量都比在本发明的含有一定量异麦芽酮糖的麦芽汁中形成的高很多。
此外，还惊喜地发现，当麦芽汁中异麦芽酮糖的含量高于某临界值后，在异麦芽酮糖存在下，形成的双乙酰的减少量更低。其中，当麦芽汁中异麦芽酮糖的含量为大约0.5-1.5g/100ml时，双乙酰达到最大的减少量。当麦芽汁中异麦芽酮糖的含量大于约2g/100ml时，减少的双乙酰量非常小，在很多情况下，无法适当解决本发明的技术问题。因此，麦芽汁中含量大于2g/100ml的异麦芽酮糖不是本发明目前的技术主题。
异麦芽酮糖(6-O-α-D-吡喃葡萄糖基呋喃果糖)又称为帕拉金糖TM，是一种二糖酮糖，存在于自然界中，如蜂蜜。根据专利DE 44 14 185 C1，异麦芽酮糖可在工业中使用固载细菌细胞，尤其是精蛋白杆菌Protaminobacterrubrum、欧文氏菌Erwinia rhapontici和普利茅斯沙雷菌Serratia plymuthica或从中分离到蔗糖异构酶，由蔗糖通过酶异构产生。
“含异麦芽酮糖的混合物”是指异麦芽酮糖和至少一个其它碳水化合物的组合物，尤其是和果糖、葡萄糖、蔗糖、海藻糖、明串珠菌二糖、松二糖、塔格糖、异麦芽糖、异松三糖、聚合度为3、4或更高的寡糖中的一种或几种的组合物。较佳地，所述的混合物包含异麦芽酮糖和果糖；更佳地，所述的混合物包含异麦芽酮糖和葡萄糖；更佳地，所述的混合物包含异麦芽酮糖和蔗糖；更佳地，所述的混合物包含异麦芽酮糖和海藻糖；更佳地，所述的混合物包含异麦芽酮糖和明串珠菌二糖；更佳地，所述的混合物包含异麦芽酮糖和塔格糖；更佳地，所述的混合物包含异麦芽酮糖和异麦芽糖；更佳地，所述的混合物包含异麦芽酮糖和松二糖；更佳地，所述的混合物包含异麦芽酮糖和异松三糖；更佳地，所述的混合物包含异麦芽酮糖和聚合度为3、4或更高的寡糖。在一较佳的实施例中，含有异麦芽酮糖的混合物为蔗糖经转葡萄糖苷作用后得到的蔗糖异构化产物，较佳地使用死或活的精蛋白杆菌细胞或其酶提取物。本发明使用的含异麦芽酮糖的混合物，尤其在一较佳的实施例中，含有下述成分或由下述成分组成：大约79-85％的异麦芽酮糖，8-10％海藻糖，0.5-2％蔗糖，1-1.5％异麦芽糖，低聚寡糖和2.5-3.5％果糖和2.0-2.5％葡萄糖，所述百分比为相对于总干物质的质量百分比。
“麦芽汁”指从不能溶解的成分(酒糟，沉淀微粒)中提取的含有浸出物的水溶液。这些不能溶解的成分由碳水化合物源，如麦芽组成，较佳地加入水并且煮沸。将上述麦芽汁和啤酒花一起煮沸后就得到了所谓的成品麦芽汁。冷却煮沸的麦芽汁得到加酵母用的麦芽汁。较佳地，通过糖化、过滤、麦汁煮沸和麦汁处理来生产麦芽汁。生产麦芽汁的独特目的是将原始碳水化合物源，尤其是麦芽中的不可溶解和不可发酵的成分转化成可溶解、可发酵物质，分离残余的固体成分，必要时，最终加入调味品，如啤酒花提取物。
在糖化时，粉碎后的碳水化合物源，尤其是麦芽，首先较佳地和酿造液混合。随后，较佳地，在所谓的糖化过程中，碳水化合物源中各组分的靶向酶转化在特定的温度-时间程序下进行，最重要的是将淀粉完全分解成可发酵的糖，如葡萄糖、麦芽糖或麦芽三糖和不可发酵的糊精。形成麦芽糖最适宜的温度是60-65℃，形成糊精的是70-75℃。这一温度决定了麦芽汁的最终发酵取决于啤酒类型。用热的酿造液(78℃)过滤和增甜酒糟后，将麦芽汁较佳地煮沸60-100分钟；较佳地添加啤酒花；添加的啤酒花的量依赖于生产的啤酒的类型，较佳的大约为150-500g/hl。较佳地，通过蒸发大约投料量的6-10％来调整原始麦芽汁的含量。在煮沸时，额外地进行了消毒，蛋白质会凝结，啤酒花中苦味物质异构化，香味化合物形成并部分浓缩。随后，较佳地用漩涡和/或过滤的方法从沉淀微粒中分离出经煮沸并添加了啤酒花的麦芽汁。麦芽汁通常是通过平板上的热交换进行冷却，冷却后移走部分冷凝固物，进行强通风，为微生物发酵提供氧气。紧接其后，向麦芽汁(加酵母用的)中添加至少一种合适的、常规的啤酒酿造酵母(具有很强发酵能力的微生物)。由于用于发酵的麦芽汁含有不同的碳水化合物源，通过本发明的方法能够生产微生物稳定的淡啤或黑啤。
根据本发明，较佳地用异麦芽酮糖代替麦芽汁中部分浸出物。这样，必要时麦芽汁中可代谢的碳水化合物浓度降低，较佳的可致使所生产的饮料中的酒精含量比普通啤酒更低。本发明生产的啤酒的酒精含量必要时可以通过酒精去除方法进一步降低。术语“无酒精啤酒”指酒精含量小于体积百分比0.5％的啤酒，较佳的含有约体积百分比7-8％原始麦芽汁。根据本发明，“低酒精啤酒”指酒精含量小于体积百分比5％，尤其小于体积百分比4％的啤酒。
“碳水化合物源”指所有可用的含有碳水化合物的材料，如谷物。这些碳水化合物在生产麦芽汁的过程中至少可以部分转化为能发酵的可溶解糖，如葡萄糖、麦芽糖或麦芽三糖(糖化)。这些糖在发酵中作为碳水化合物源被微生物，尤其是啤酒酿造酵母利用。在本发明一较佳的实施例中，使用的碳水化合物源为发芽的谷物，原粮或其混合物。
发芽的谷物较佳地由谷物和麦芽生产过程中使用的种子组成，这些种子为大麦、小麦、黑麦、燕麦、小米、黑小麦、水稻、高粱和/或甜玉米的种子。原粮较佳地由谷物和大麦、小麦、黑麦、燕麦、小米、高粱、黑小麦、水稻和/或甜玉米的种子组成，这些种子都被粉碎，但未发芽。
较佳地，初始材料在发酵前要经过糖化。为此，使用麦芽和具有水解活性的酶，如淀粉酶、麦芽糖酶等，这些酶将淀粉转化为不能发酵的糊精和可发酵的葡萄糖、麦芽糖和麦芽三糖。在制备麦芽时，浸泡过的谷物较佳的在12-18℃发芽，酶形成后和溶解过程达到预期程度时立刻停止发芽过程。这一过程较佳地通过提升温度和高空气流通进行。较佳地，通过在40-50℃预干燥(进行干燥处理)能使水分含量从大于50％下降到10-12％。随后，温度较佳地升高到大约80-85℃，使麦芽中水的含量较佳的为大约4-5％。这个方法和窑烧类似。
较佳地，使用选自底层发酵酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae菌株、顶层发酵酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae菌株、卡尔斯伯酵母Saccharomycescarlsbergensis、糖化酵母Saccharomyces diastaticus和粟酒裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe中的一种或几种进行发酵。
本发明的方法较佳地生产微生物稳定的上层发酵或底层发酵的啤酒。底层发酵啤酒在底层发酵，发酵后酵母沉淀到发酵罐的底部，并将其从底部除去得到啤酒。上层发酵啤酒在上层发酵，酵母在发酵后期向上移动，尽可能将其除去后得到啤酒。
在本发明另一较佳实施例中，发酵过程使用至少一种酵母和至少一种成酸剂，该成酸剂选自乳杆菌Lactobacillus sp.、醋酸杆菌Acetobacter sp.和葡糖酸杆菌Gluconobacter sp.的代表。所述实施例的一个较好的方面在于，例如，使用酿酒酵母S.cerevisiae和/或糖化酵母S.diastaticus和/或粟酒裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe和乳杆菌Lactobacillus的代表进行发酵。乳杆菌作为乳酸细菌，能发酵乳酸。通过所述的发酵能生产具有温和酸味的啤酒或类啤酒饮料，该酸味和柏林白啤酒相当。
所述实施例的另一较好的方面在于，例如，使用酿酒酵母S.cerevisiae和/或糖化酵母S.diastaticus和/或粟酒裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe和醋酸杆菌Acetobacter的代表进行发酵。狭义上，醋酸杆菌包含醋酸细菌，其通过氧化乙醇形成醋酸。由此生产得到的啤酒或类啤酒饮料具有酸味，其味道与用乳杆菌生产的饮料有很大差别。
所述实施例的另一较好的方面在于，例如，使用酿酒酵母S.cerevisiae和/或糖化酵母S.diastaticus和/或粟酒裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe和葡萄酸杆菌Gluconobacter的代表进行发酵。葡萄酸杆菌一方面能氧化乙醇形成醋酸，另一方面，能氧化葡萄糖成为葡萄糖酸。通过所述混合发酵得到的啤酒或类啤酒饮料同样具有令人愉快的酸味。
较佳地，异麦芽酮糖以糖浆、溶液或晶状固体的形式，作为碳水化合物成分，在主发酵前，尤其较佳的是在制备麦芽汁的过程中添加到麦芽汁中。另外，异麦芽酮糖还能在糖化前或糖化时添加，较佳的是和至少一种其它碳水化合物成分一起添加，如麦芽和/或发芽的谷物。异麦芽酮糖还能在糖化结束时或糖化即将结束时添加。除此之外，异麦芽酮糖还添加到刚去除酒糟后的澄清的麦芽汁中。
在啤酒生产中使用异麦芽酮糖得到的啤酒，即使还是嫩啤，其中影响香味的发酵副产物都很少。因此本发明的主题还包含由本发明方法生产得到的啤酒或混合啤酒饮料。本发明的主题还包括特种饮食啤酒、麦芽饮品、“Malzbier啤酒”或类啤酒软饮料。
“麦芽饮品”指主要具有浓郁的麦芽香味和麦芽甜味的，含有少量啤酒花的黑色碳酸饮料，其中酒精含量很低甚至不含酒精。较佳地，麦芽饮品中由麦芽生产得到的原始麦芽汁的含量为7-8％。过滤后较佳地用甜味糖(葡萄糖，蔗糖)将原始麦芽汁的含量调整为12％(大约为原始麦芽汁的三分之一)。
本发明的混合型啤酒饮料至少含有一种用本发明方法生产的啤酒，和至少一种其它组分，这些组分选自下述物质：香草提取物，香料，咖啡因，色素，氨基酸，食用酸，水果成分，如果汁、果酱、或水果提取物，糖，糖类代替物，如糖醇和高倍甜味剂，水，烈酒(乙醇)和柠檬水原料。
“香草成分”尤其指“提取物、溶液、植物香精，较佳的为茴芹、颉草根、大荨麻、黑莓叶、草莓叶、茴香、斗蓬草、牛筋草、高丽参、玫瑰果、芙蓉花、覆盆子也、接骨木、啤酒花、生姜、金丝桃、甘菊、胡荽、皱叶薄荷、钟花树、薰衣草、柠檬草、马郁兰、锦葵、蜜蜂花、榭寄生、胡椒薄荷、金盏草、迷迭香、龙胆草、欧蓍草、百里香、牛膝草、肉桂等香精。“水果成分”尤其指：水果提取物，较佳地从苹果、香蕉、梨、菠萝、桔子、柚子、樱桃、欧洲酸樱桃、酸橙、柠檬、西番莲果、桃、沙棘、覆盆子、草莓、黑莓、红浆果、醋栗、猕猴桃等中提取。
较佳地，混合型啤酒饮料含有天然的或与自然相同的具有气味的物质和/或调味剂作为香味成分，诸如从植物或水果中提取的精油(如柑橘油、胡椒薄荷油或丁香油)、水果香精、具有香味的水果汁、茴芹、甲醇、桉树等。
色素成分较佳的是植物色素(如类胡萝卜素、类黄酮或花色素)、动物色素、无机色素(如氧化铁色素)、酶促褐变和非酶促褐变产物、加热形成的产物(如焦糖)、糖色或合成色素(如含氮化合物、三苯甲烷化合物、靛蓝化合物、氧杂蒽化合物或喹啉化合物)。为了进行颜色校正和/或使本发明混合啤酒饮料外观宜人，可使用合适的合成色素，如四碘荧光素、靛蓝胭脂红或酒石黄。
氨基酸成分较佳地是基本氨基酸混合物。较佳的氨基酸是组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和牛磺酸。
酸的成分较佳的是食用酸。在一较佳地实施例中，本发明的饮料是碳酸饮料，换言之，它们可以含有碳酸/二氧化碳。
在另一较佳的实施例中，本发明的混合型啤酒饮料也含有咖啡因成分，如咖啡豆、茶树或其某部分、巴西茶树或其某部分、可乐果、可可豆或巴西可可的提取物、制剂或香精。
根据本发明，通过使用在麦芽汁中含量达到特定值的异麦芽酮糖可以影响嫩啤中双乙酰的含量。本发明提供的数据中，异麦芽酮糖的含量不会影响啤酒的口味。根据本发明，在主发酵终点可以使用异麦芽酮糖调整残留的双乙酰的含量，主发酵过程的时间并不会改变。因此，酿酒者可以控制后发酵产物的形成，而实际过程的完成仍旧不变。一方面尽可能低的控制双乙酰的总含量，另一方面使啤酒产生新的口感。这对于提供一种新型的混合型啤酒饮料是非常重要的。
本发明的主题随后还在于使用异麦芽酮糖来控制啤酒中后发酵产物的浓度，尤其是邻二酮、双乙酰(2.3-丁二酮)、戊二酮，其中异麦芽酮糖作为麦芽汁中的碳水化合物成分用于啤酒生产。异麦芽酮糖根据本发明的比例添加到麦芽汁中。
本发明最后的一个主题是使用异麦芽酮糖缩短啤酒生产中的发酵周期，其中异麦芽酮糖作为麦芽汁中的碳水化合物成分用于啤酒生产。在这种情况下，麦芽汁中可发酵成分发酵一结束就终止主发酵，使得主发酵过程中的发酵周期缩短。异麦芽酮糖根据本发明的比例添加到麦芽汁中。
本发明主题通过以下实施例和相应的图表做更详细的解释，但本发明并不受其限制。
附图说明
图1：主发酵中典型的浸出物进程图，一个使用已知麦芽汁(对比麦芽汁)，其含有50g麦芽/400ml，不含异麦芽酮糖(浸出物比率大约为9％)；另一个使用含有异麦芽酮糖的麦芽汁(根据本发明)，其含有50g麦芽/400ml和3g/400ml的异麦芽酮糖(浸出物比率大约为11％)；约5天后为浸出物发酵的终点；浸出物含量不再降低。
图2：主发酵中典型的双乙酰含量进程图，其中使用的是图1中的麦芽汁。在使用含有异麦芽酮糖的麦芽汁时(根据本发明)，在浸出物完成发酵(第五天)时双乙酰的值已经下降到味觉阀之下，更早获得用于后发酵/成熟的嫩啤；而使用常规麦芽汁(对比麦芽汁)，大约7天后双乙酰的值才下降到味觉阀之下，主发酵要延长大约2天。
图3：发酵真麦芽汁(real worts)后香味成分的浓度。
图4：用真麦芽汁酿造的啤酒的口感评估。
具体实施方式
实施例1
在实验室规模下发酵含异麦芽酮糖的麦芽汁
1.1试验批次
根据委员会的方法(中欧酿造技术分析委员会，MEBAK)生产麦芽汁。每一批的体积都是400ml。为了生产委员会规定的麦芽汁，将麦芽(麦芽A)精细碾磨(磨缝：0.2mm)，称取50g。为了评估使用的麦芽产生的影响，还使用了不同的麦芽(以下皆用麦芽B表示)作为对比。生产了三批不同糖化的麦芽汁：
“0号样品”：400ml水中有50g麦芽
“3g帕拉金糖”：400ml水中有50g麦芽+3g异麦芽酮糖
“6g帕拉金糖”：400ml水中有50g麦芽+6g异麦芽酮糖
首先，将250ml温热的二次蒸馏水分别加到大口杯中，在45℃糖化30分钟，搅拌速度为100rpm。随后以1℃/min的速度将温度上升到70℃，再加入100ml温热的二次蒸馏水。保持该温度60分钟。糖化后，用二次蒸馏水补足余量，使大口杯中含量刚好为450g。(相当于50g麦芽+400ml水)。
随后，用玻棒将麦芽汁均质后用打褶过滤器过滤到量筒中。将过滤后的麦芽汁灌入配有夹扣式瓶塞的瓶中，在121℃的高压锅中灭菌16分钟。灭菌后的麦芽汁在低温下(大约4℃)储藏，直到使用。
过滤除去酒糟后，每批约为380ml，麦芽汁中浸出物的平均含量如下：
“0号样品”：9.2％
“3g帕拉金糖”：9.8％
“6g帕拉金糖”：10.5％
1.2添加酵母
使用5种不同的酵母(3种底层发酵，2种上层发酵)发酵由麦芽A产出的麦芽汁；这些酵母都是“普通的”啤酒酿造酵母。
卡尔斯伯酵母MJJ11
卡尔斯伯酵母MJJ10
卡尔斯伯酵母MJJ42
酿酒酵母MJJ15
酿酒酵母MJJ18
将3ml酵母培养悬浮液(大约3千万-4千万细胞/ml)分别加入麦芽汁中。
由麦芽B产出的麦芽汁根据相同的方法，使用卡尔斯伯酵母S.carlsbergensis MJJ11发酵。
1.3主发酵
所有批次的主发酵皆为在开放的容器中于26℃避光发酵7天。在发酵过程中抽取样品以检测浸出物的发酵进程。为此，检测浸出物前将样品放入更新过的过滤器中除去可能形成的混浊物。根据MEBAK的光度测量法检测样品中双乙酰含量。使用Alcolyzer
Figure A20068004524600151
设备(Anton Paar GmbH公司)测量浸出物和乙醇。
1.4结果
表1为由麦芽A产出的麦芽汁发酵后形成的双乙酰量(ppm)
表1：
  酵母   0号样品   3g帕拉金糖   6g帕拉金糖
  MJJ10   0.09   0.04   0.09
  MJJ11   0.09   0.07   0.07
  MJJ42   0.07   0.05   0.08
  MJJ15   0.13   0.1   0.14
  MJJ18   0.05   0.03   0.05
表2为由麦芽B产出的麦芽汁发酵后形成的双乙酰量(ppm)
表2：
  酵母   0号样品   3g帕拉金糖   6g帕拉金糖
  MJJ11麦芽B 0.19 0.12 0.14
表3为所有批次在浸出物发酵终点形成的双乙酰量的平均值(ppm)
表3：
  0号样品   3g帕拉金糖   6g帕拉金糖
  0.10   0.07   0.10
麦芽汁中添加3g异麦芽酮糖，形成的双乙酰量大大低于0号样品。这对于所有批次的样品都没有例外。双乙酰量平均都能降低30％。
麦芽汁中添加6g异麦芽酮糖没有得到一致的双乙酰减少量。平均起来，添加6g异麦芽酮糖得到的双乙酰量和0号样品相当。
所述的效果看来和使用的麦芽无关。因为，使用麦芽B时，添加3g异麦芽酮糖，双乙酰量明显下降；使用6g异麦芽酮糖，双乙酰量仅有小幅下降。
同样地，所述的效果与使用的酵母是否为底层或上层酵母无关。观察到的效果在所有酵母中均有出现。
因此，在实施室规模的麦芽汁发酵过程中，添加少量异麦芽酮糖(3g/400ml)的批次所形成的双乙酰比不含异麦芽酮糖的对比批次显著减少。在所有被检测的酵母中(3种底层发酵，2中上层发酵)均能发现所述效果，并且该效果与使用的麦芽无关。
实施例2
在中试规模下发酵含异麦芽酮糖的麦芽汁
在中试规模的酿酒厂中生产两种不同的啤酒：
-“特种饮食啤酒”：该啤酒中，只有异麦芽酮糖以碳水化合物的形式存在于成品中。
-“酒精含量减少的啤酒”：在该啤酒中，部分原始麦芽汁被异麦芽酮糖取代，使得在常规发酵和工艺控制时形成较少的酒精。
所述啤酒在开放的发酵罐中于大约12℃发酵，随后进行相应的进一步加工。在发酵过程中，当浸出物含量不再降低时认为发酵结束(浸出物发酵终点)。形成的双乙酰量的分析根据MEBAK的光度测量法。麦芽汁中碳水化合物的含量与实施例1相当。
2.2结果
表4为生产得到的所有含有或不含有异麦芽酮糖的麦芽汁的分析值。
表4
麦芽汁   酒精含量减少的啤酒   酒精含量减少+异麦芽酮糖的啤酒 特种饮食啤酒   特种饮食+异麦芽酮糖的啤酒
浸出物含量   重量百分比％ 7.15 11.48 7.47 11.55
  浸出物，表观的，达到的最终发酵   重量百分比％   1.65   5.10   0.30   4.10
  最终发酵，表观的   ％   77.40   56.70   96.10   65.60
  pH   6.00   5.70   5.86   5.76
  色度   EBC   4.60   5.20   5.70   5.90
  苦味度   BE   45.30   44.90   31.20   33.00
  自由氨基氮   ppm   114   115   126   122
  浸出物发酵终点的双乙酰含量 ppm 0.36 0.13 0.13 0.10
最终发酵前后由添加异麦芽酮糖造成的浸出物含量之间的差别是明显的。此外，在测量的精度内，分析值没有发生变化。这不适用于pH值。在之前的实验中，加入异麦芽酮糖使pH值微微下降。因为大麦芽的比例很小，所以所有麦芽汁中自由氨基氮的值相当低。
在某些情况下，不含异麦芽酮糖的对比麦芽汁中形成的双乙酰量的最大值和发酵最后一天形成的双乙酰量皆比添加异麦芽酮糖的麦芽汁中的高很多。
图1和图2是生产啤酒的主发酵过程中典型的发酵进程图。不出所料，含异麦芽酮糖的批次中浸出物含量更高。在含有和不含异麦芽酮糖这两种情况下，浸出物含量都在第5天达到稳定值；这意味可发酵浸出物的发酵在该点完成(浸出物发酵终点)。图2表明，使用含有异麦芽酮糖的麦芽汁，在浸出物发酵终点时，啤酒的风味就能降低到0.1ppm的感觉极限之下。得到的嫩啤在该较早的时间点就可进一步加工。对于不含异麦芽酮糖的对比批次，主发酵要延长1-2天，以使风味降低到感觉极限下。因此，要延后嫩啤的进一步加工。同时，在这期间，主发酵罐被占用，不能用于新一批的发酵。
实施例3
异麦芽酮糖对真麦芽汁发酵的香味谱的影响
为了评估异麦芽酮糖对啤酒香味的影响，将异麦芽酮糖作为碳水化合物成分添加到麦芽汁中，添加比例大大高于本发明预期的比例。
3.1真麦芽汁
生产常规的Pilsner麦芽汁。加工部分麦芽汁，使其浸出物中大约四分之一为异麦芽酮糖。未加工过的原始麦芽汁和含有异麦芽酮糖的麦芽汁在相同环境下用相同的酵母发酵(无压，12℃)，酵母与模型麦芽汁中使用的一样。
发酵中，麦芽汁的浸出物比例比预期高约1-1.5％，然后在1℃后发酵14天。生产得到的啤酒根据MEBAK的啤酒专用方法和选择的与模型麦芽汁相同的芳香成分的色谱进行分析。此外，还进行了口感评价。分析所得的香味谱的变化和口感的变化随异麦芽酮糖的含量而变化。
表5为麦芽汁分析结果。
表5：含有或不含异麦芽酮糖的麦芽汁的分析结果
  参数   麦芽汁   麦芽汁+25％异麦芽酮糖
  浸出物含量   ％   11.26   11.33
  浸出物，表观的，达到的最终发酵   ％   1.93   4.2
  最终发酵，表观的   ％   83.3   62.6
  pH   5.36   5.2
  色度   EBC   8.6   6.4
  苦味度   BE   48.1   31.6
  总氮量   ppm   969   655
  自由氨基氮   ppm   175   124
  锌   ppm   0.17   0.15
  DMS/二甲基二硫   ppm   30   20
调整各麦芽汁使其浸出物含量相近。添加异麦芽酮糖会使发酵程度降低。这是由于异麦芽酮糖取代了麦芽汁固有的浸出物，使得不能发酵的碳水化合物(在最终发酵的分析中)比例升高。进一步的分析值随再稀释程度线性变化，如苦味物质或蛋白质部分等的含量降低。
两种麦芽汁用下述酵母发酵：
-卡尔斯伯酵母MJJ11，
-酿酒酵母MJJ25，
-酿酒酵母MJJ2，
-粟酒裂殖酵母
3.2香味成分分析
在发酵结束后(4天中浸出物没有减少)，对所有批次中的下述香味成分进行了检测：
乙醛、乙酸乙酯、1-丙醇、异丁醇、乙酸异戊酯、2-甲基丁醇、3-甲基丁醇、2-苯乙醇、苯乙酸。
除了相关的香味成分，还检测了发酵中形成的邻二酮。
3.3结果
3.3.1分析
表6为用卡尔斯伯酵母MJJ11和酿酒酵母MJJ25发酵的麦芽汁的分析值(含有和不含异麦芽酮糖)。
表7为用粟米裂殖酵母和酿酒酵母MJJ2发酵的麦芽汁的分析值(含有和不含异麦芽酮糖)。
表6：
MJJ11   MJJ11加异麦芽酮糖 MJJ25   MJJ25加异麦芽酮糖
  原始麦芽汁，计算的[％]   11.25   11.24   11.32   11.28
  浸出物，表观的[％]   2.35   3.68   3.3   4.16
  浸出物，实际的(real)[％]   4.04   5.1   4.82   5.44
  酒精[体积百分比％]   4.71   3.98   4.28   3.59
  pH   4.4   4.25   4.67   4.4
  苦味度[BE]   30   27   33   29
  泡沫保留时间[s]   276   263   343   281
表7：
  粟米裂殖酵母   粟米裂殖酵母加异麦芽   MJJ2   MJJ2加异麦芽酮糖
  原始麦芽汁，计算的[％]   11.27   11.32   11.28   11.56
  浸出物，表观的[％]   2.41   4.21   2.13   4.58
  浸出物，实际的(real)[％]   4.08   5.5   3.87   5.91
  酒精[体积百分比％]   4.67   3.64   4.86   3.75
  pH   4.38   4.36   4.45   4.36
  苦味度[BE]   33   26   29   25
  泡沫保留时间[s]   276   197   228   256
添加较高比例异麦芽酮糖的啤酒中，发酵后残留的浸出物更多，因为异麦芽酮糖未被发酵。这也导致了其中的酒精含量都较低。这同样适用于粟米裂殖酵母，其能够以与利用参照溶液相似的方式，利用模型麦芽汁中的含异麦芽酮糖的溶液。在更复杂的混合碳水化合物溶液中，该酵母显然还能首先利用所有其它的糖类。在这些实验中，在高浓度异麦芽酮糖完全分解前，发酵已经结束。所有含有异麦芽酮糖的啤酒的pH值都低于参照啤酒；苦味度也是如此，然而，此处较低的苦味度是因为再稀释。
图3a为用卡尔斯伯酵母MJJ11和酿酒酵母MJJ25发酵真麦芽汁后芳香成分的含量。没有检测到添加异麦芽酮糖对形成芳香成分具有稳定的影响。此外，MJJ111形成大量的物质，包括批次中除异麦芽酮糖以外的几乎所有成分。然而，区别很小。并且，这很可能是由于，说得绝对一点，使用的底物的量较低。另外，有些情况下，在含异麦芽酮糖的溶液中，酿造酵母MJJ25形成浓度更高的相关物质。根据所述的数据无法断定异麦芽酮糖的存在对芳香谱的形成有影响。
图3b为用粟米裂殖酵母和酿酒酵母MJJ2发酵真麦芽汁后芳香成分的含量。同样，没有检测到添加异麦芽酮糖对形成芳香成分具有稳定的影响。尽管在多数情况下，添加了异麦芽酮糖的麦芽汁中形成的物质比预期的少，这也是由于使用的底物的总量少了。值得注意的是，在异麦芽酮糖的存在下，粟米裂殖酵母再次形成更多的乙醛。
异麦芽酮糖的存在对从酯类或更高级的脂肪醇(和乙醛)产生的物质毫无影响。而粟米裂殖酵母是个例外，当底物中异麦芽酮糖比例更高时，它能形成明显更多的乙醛。
3.3.2尝味
完成主发酵和后发酵，将啤酒进行口感评估。在1-5的范围内，评估下述参数：甜味、苦味、啤酒花香味、麦芽味、水果味、起泡性、醇厚感和整体印象。
图4a为用真麦芽汁酿造的啤酒的口感评估结果；其用卡尔斯伯酵母MJJ11发酵(10名口感评审员)：不论麦芽汁中是否含有异麦芽酮糖，用卡尔斯伯酵母MJJ11发酵后，通过所述口感方法测得的香味谱几乎完全重叠。只有在整体印象中，异麦芽酮糖啤酒的评估结果更好。通常提到的原因是尽管各项参数的评估结果一致，但是整体印象“更全面”。
图4b为用真麦芽汁酿造的啤酒的口感评估结果；其用酿造酵母MJJ25发酵(10名口感评审员)：用酿造酵母MJJ25发酵后，测得的香味谱也以几乎相同的方式完全重叠。同样，尽管各项参数的评估结果一致，但是异麦芽酮糖啤酒的整体印象的评估结果略好。然而，用酿造酵母MJJ25发酵后，啤酒的苦味和水果味都增强了。
图4c为用真麦芽汁酿造的啤酒的口感评估结果；其用酿造酵母MJJ2发酵(10名口感评审员)：用酿造酵母MJJ2发酵后，用相似的方法评估。不含异麦芽酮糖的啤酒甜味稍弱，相反苦味占了主导。从另一方面看，异麦芽酮糖的存在显然稍微抵消了一点苦味。两种啤酒全面性质的评估结果都一致。
图4d为用真麦芽汁酿造的啤酒的口感评估结果；其用粟米裂殖酵母发酵(10名口感评审员)：用粟米裂殖酵母发酵后，啤酒间有明显的不同。含有异麦芽酮糖的啤酒感觉更甜，尽管这些甜味显然是麦芽的甜味。虽然两种啤酒尝到的苦味强度一样剧烈，但是不含异麦芽酮糖的啤酒的苦味更具有微弱的啤酒花芬芳，而在含有异麦芽酮糖的啤酒中，这种芬芳显然被异麦芽酮糖抵消了。然而，评估全面性质后，含有异麦芽酮糖的啤酒的评估结果略好。
含异麦芽酮糖的啤酒多数的评价结果与参比啤酒没有实质差别。但是添加异麦芽酮糖能抵消对口感产生的负面影响，如较强的苦味，使啤酒的整体印象稍微“全面”。

Claims (15)

1、一种用酿造液，必要时用啤酒花和碳水化合物成分，来生产啤酒的方法，包含下述步骤：
a)从酿造液，必要时用啤酒花和碳水化合物成分，制备麦芽汁；
b)微生物发酵该麦芽汁，包括下述步骤：
b1)主发酵；
b2)后发酵；
其特征在于：所述的碳水化合物成分包含异麦芽酮糖或含有异麦芽酮糖的混合物；当麦芽汁中浸出物的可发酵部分一发酵完即结束步骤b1)中的主发酵。
2、如权利要求1所述的方法，其中的碳水化合物成分包含发芽的谷物和/或原粮。
3、如上述任一权利要求所述的方法，其中麦芽汁中异麦芽酮糖的含量为0.3g/100ml～2g/100ml。
4、如上述任一权利要求所述的方法，其中麦芽汁中异麦芽酮糖的含量为0.5g/100ml～1.5g/100ml。
5、如上述任一权利要求所述的方法，其中麦芽汁的碳水化合物成分中含有的异麦芽酮糖与碳水化合物中的其它成分，尤其是麦芽的含量比为：其它成分：异麦芽酮糖为20∶1～8∶1。
6、如上述任一权利要求所述的方法，其中碳水化合物成分中的异麦芽酮糖以在糖浆、溶液或结晶固体的形式添加。
7、权利要求1～6中任一项所述的方法生产的啤酒。
8、一种混合型啤酒饮料，包含：
a)权利要求1～6中任一项所述的方法生产的啤酒；
b)至少一种附加成分，其选自：香草提取物，香料，咖啡因，色素，氨基酸，食用酸，水果成分，如果汁、果酱、或水果提取物，糖，糖类代替物，如糖醇和高倍甜味剂，水，烈酒(乙醇)和柠檬水原料。
9、作为用于生产啤酒的麦芽汁中的碳水化合物成分，异麦芽酮糖在控制啤酒中后发酵产物的比例的用途。
10、如权利要求9所述的用途，其中后发酵产物为邻二酮、双乙酰(2.3-丁二酮)、戊二酮。
11、作为用于生产啤酒的麦芽汁中的碳水化合物成分，异麦芽酮糖在缩短啤酒生产中的发酵周期的用途。
12、如权利要求11所述的用途，其中主发酵的发酵周期缩短，一旦麦芽汁浸出物中的可发酵成分发酵后，主发酵就结束了。
13、如权利要求9-12中任一项所述的用途，其中麦芽汁中异麦芽酮糖的含量为0.3g/100ml～2g/100ml。
14、如权利要求9-13中任一项所述的用途，其中麦芽汁中异麦芽酮糖的含量为0.5g/100ml～1.5g/100ml。
15、如权利要求9-14中任一项所述的用途，其中麦芽汁的碳水化合物成分中含有的异麦芽酮糖与碳水化合物中的其它成分的含量比为：其它成分：异麦芽酮糖为20∶1～8∶1。
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